Физики из Австрии подобрались к тайне сверхпроводника UTe2

Физики из ISTA продвинулись в разборе одного из самых упрямых фокусов современной физики материалов. Урановый сверхпроводник UTe2 теряет сверхпроводимость в магнитном поле около 10 Тесла, а затем внезапно получает её обратно в диапазоне примерно 40—70 Тесла.

Австрийская команда считает, что поймала параметр, который давно мешал собрать эту картину целиком: сильную поперечную магнитную восприимчивость. Для сверхпроводников такое поведение звучит почти как издёвка над учебником. Магнитное поле обычно разрушает электронные пары, из-за которых ток идёт без сопротивления. UTe2, наоборот, в

экстремальном поле будто находит обходной маршрут. Именно поэтому вокруг него несколько лет такой шум: материал считают одним из лучших кандидатов на нестандартную, вероятно спин-триплетную сверхпроводимость. Как UTe2 возвращает сверхпроводимость По описанию эксперимента, исследователи работали с импульсными магнитными полями и микроскопическим образцом UTe2. Материал сам по себе экзотический: это тяжёлый фермионный

сверхпроводник с переходом в сверхпроводящее состояние примерно при 1,6 К. В таких системах электроны ведут себя так, будто их эффективная масса сильно выросла, и на этой почве часто вырастают странные квантовые эффекты. Главная находка связана с поперечной

магнитной восприимчивостью, то есть реакцией материала на поле в направлении, которое не совпадает с основной осью намагничивания. Раньше этот параметр в столь жёстких условиях ловили плохо. Теперь команда увидела область, где восприимчивость резко усиливается, и связала её с повторным возникновением

сверхпроводимости. Если гипотеза верна, поле тут не только ломает пары электронов, но и помогает собрать новый, более устойчивый режим спаривания. Тонкость в том, что для UTe2 важна геометрия эксперимента. В предыдущих работах на этот материал уже указывали, что эффект повторной сверхпроводимости зависит от ориентации

магнитного поля относительно кристалла, особенно вдоль b-оси. Для физиков это подарок и наказание сразу: система очень чувствительна, зато по отклику можно понять, какой именно механизм держит пары живыми там, где они не должны выживать. Как измеряли свойства UTe2 в поле до 70 Тесла Самый практичный кусок этой истории связан даже не с самим UTe2, а с методом. Авторы использовали контролируемые

механические колебания сверхмалого образца и по ним снимали свойства материала в импульсном поле. Это важно, потому что сильные магнитные поля выше 40—50 Тесла доступны лишь в считанных лабораториях мира, а образцы экзотических сверхпроводников часто меньше крупинки соли. Масштаб тут легко потерять. Поле 70 Тесла примерно в десять раз сильнее, чем у самых мощных клинических МРТ, и на порядки сильнее магнитного поля

Земли. В такой среде любой аккуратный сигнал уже достижение, а уж измерение анизотропной восприимчивости на волоске вещества выглядит как инженерный трюк, за который экспериментаторы обычно и получают право писать самые интересные статьи. Если метод приживётся, он пригодится далеко за пределами одного уранового соединения. Сейчас в той же зоне интереса сидят и другие тяжёлые фермионные системы, и материалы, которые

подозревают в топологической сверхпроводимости. Для квантовых вычислений это, конечно, ещё очень дальняя подводка, но для фундаментальной физики шаг заметный: сначала учёные учатся нормально видеть состояние вещества, и только потом приходят красивые обещания из презентаций. Что уже известно о сверхпроводнике UTe2

Материал открыли как сверхпроводник в 2019 году Сверхпроводящий переход у UTe2 происходит примерно при 1,6 К Повторная сверхпроводимость у него появляется в очень сильных полях, около 40—70 Тесла Отклик заметно зависит от ориентации поля относительно кристалла Сверхпроводящий переход UTe2 в обычных условиях лежит около 1,6 К.

Сообщает itzine.ru

 

Новость из рубрики: Технологии и Hi-Tech

 

Поделиться новостью:

 

Топ Новости Недели

• Современный подход к выводу из запоя на дому: этапы медицинской помощи, особенности лечения в домашних условиях и комплексное восстановление физического и психологического состояния...
• Полное руководство по вызову нарколога на дом: как проходит медицинская помощь, детоксикация организма, стабилизация состояния и дальнейшее восстановление при зависимости...
• Как проходит профессиональный вывод из запоя на дому: безопасная медицинская помощь, детоксикация организма, психологическая поддержка и дальнейшее восстановление пациента...
• Комплексный медицинский подход к выводу из запоя в стационаре: этапы лечения, восстановление организма, психологическая поддержка и долгосрочная реабилитация...
• Полное руководство по сдаче тестов в университете имени С.Ю. Витте: как устроена система контроля знаний, особенности онлайн-экзаменов, подготовка студентов и современные образовательные технологии...
• Почему слухи про слив базы Семяныч неактуальны...
• Полное и подробное руководство по выбору смартфонов и мобильных телефонов: как разобраться в характеристиках, технологиях и функциях, чтобы найти идеальное устройство для работы, общения и развлечений...
• Полное руководство по выбору пленки для сада: современные материалы, защита растений, создание идеального микроклимата и повышение урожайности на вашем участке...
• Как выбрать идеальный мобильный телефон в современном мире: подробное руководство по характеристикам, технологиям, функциям и грамотному подбору смартфона под любые задачи и стиль жизни...
• Искусство выбора зеркал для современного интерьера: как создать стильное пространство, визуально расширить помещение и подчеркнуть индивидуальность дизайна с помощью отражающих поверхностей...